Оценка нервно функции, используя Чрескожная стимуляция нервов Электрическая

Чрескожная электрическая стимуляция нервов широко используется для оценки нервно-мышечной функции ^1. Основной принцип состоит индуцировать электрический стимул к периферийному двигательного нерва, чтобы вызвать мышечное сокращение. Механическая (измерение крутящего момента) и электрофизиологические (электромиографический деятельность) ответы одновременно записываются. Крутящий момент, записано в рассматриваемом суставе, оценивается с помощью велоэргометр. Электромиографического (ЭМГ) сигнал, записанный с помощью электродов на поверхности была продемонстрирована представлять активности мышц ^2. Это неинвазивный метод не является болезненным и более легко реализованы, чем внутримышечных записей. Оба Монополярные и биполярные электроды могут быть использованы. Монополярной конфигурации электродов, как было показано, чтобы быть более чувствительны к изменениям в мышечной активности ^3, которые могут быть полезны для малых мышц. Тем не менее, биполярные электроды были показаны, чтобы быть более эффективными в улучшении R сигнал-шумATIO ^{4 и} наиболее часто используется в качестве метода записи и количественной единицы двигательной активности. Методология описано ниже будет сосредоточиться на биполярных записей. ЭМГ-активность является показателем эффективности и целостности нервно-мышечной системы. Использование чрескожной стимуляции нерва предлагает более полное представление нервно-мышечной функции, т.е. изменения в мышечной, спинного или сверх-спинальная уровне (рисунок 1).

Рисунок 1:. Обзор нервно измерений СТИМ: стимуляция нервов. ЭМГ: Электромиография. VAL: Добровольное Уровень активации. RMS: Root Mean Square. М _макс: амплитуда Максимальный М-волны.

В состоянии покоя, соединение мышцы потенциал действия, также называемый М-волны, является коротким латентность реакции наблюдалось после стимул артефакт, и представляет возбудимой мышечной массы по прямой эк вания двигательных аксонов из ведущих в мышцы (рис 2, номер 3). Амплитуда М-волны не увеличивается с интенсивностью до достижения плато максимального значения. Этот ответ, называемый М _макс, представляет собой синхронную суммирование всех двигательных единиц и / или мышечных волокон потенциалов действия, записанных при поверхностных ЭМГ ^{электродов} 5. Эволюция амплитуды волны или области пик-пик используется для идентификации изменения нервно-мышечной передачи ^6. Изменение механических реакций, связанных с М-волны, т.е. пикового крутящего момента мышечных сокращений / силу, может быть связано с изменениями в мышечной возбудимости и / или в течение мышечных волокон ^7. Ассоциация _м Макс амплитуды и пиковой амплитуды дергаться момента (отношение Pt / м) обеспечивает индекс электромеханического эффективности мышцы ^8, т.е. механической реакции для данного электрооборудования команды двигателя.

52974 / 52974fig2.jpg "/>
Рисунок 2:. Мотор и рефлексивные пути активированные нерва Электростимуляция смешанной (двигатель / сенсорной) нерва (STIM) индуцирует деполяризацию как двигателя аксона и Ia афферентного стрельбы. Деполяризация Ia афферентов к спинной мозг активирует альфа мотонейронов, которые в свою очередь вызывает реакцию в H-рефлекс (путь 1 + 2 + 3). В зависимости от интенсивности стимула, двигатель аксонов деполяризация вызывает прямое мышечное ответ: M-WAVE (тропинка 3). В максимальной интенсивности М-волны, А.Н. Антидромная тока генерируется также (3 ') и сталкивается с рефлекторной залпа (2). Это столкновение частично или полностью отменяет H-рефлекса.

H-рефлекс является электрофизиологические реакции используется для оценки изменений в Ia-альфа двигательных нейронов синапс ^9. Этот параметр может быть оценена в покое или при добровольных сокращений. Н-рефлекс представляет собой вариант рефлекса растяжения (рис 2, нюmber 1-3). H-рефлекс активирует двигательные единицы моносинаптически завербованных Ia афферентных путей ^10,11, и может быть подвергнут периферических и центральных влияний ^12. Способ вызывая Н-рефлекса, как известно, имеют высокий внутри субъекта для оценки надежности спинного возбудимость в покое и во время ^13,14 изометрических сокращений ^15.

Во время произвольного сокращения, величина добровольной нервной диск может быть оценена с помощью амплитуды сигнала ЭМГ, как правило, количественно, используя среднеквадратичное (RMS). RMS _ЭМГ широко используется средство количественной оценки уровня возбуждения двигательной системы во время произвольного сокращения (рис 1). Из-за внутри- и межпредметных изменчивости ¹⁶ _ЭМГ RMS должен быть нормализованы с помощью ЭМГ, записанной во время мышечной конкретных максимального произвольного сокращения (RMS _EMGmax). Кроме того, из-за изменения в ЭМГ сигнал может бе из-за изменений в периферийном уровне, нормализации, используя периферийное параметр, например, как М-волны требуется оценить только центральную составляющую сигнала ЭМГ. Это может быть сделано путем деления RMS _ЭМГ с максимальной амплитудой или RMS _Mmax М-волны. Нормализация с помощью RMS _Mmax (т.е. RMS _ЭМГ / RMS _Мтах) является предпочтительным методом, так как учитывает возможное изменение длительности М-волны ^17.

Моторных команд могут также быть оценены путем расчета добровольное уровень активации (значение). Это метод, с помощью наложения на электрическую стимуляцию интенсивности М _макс во время максимального произвольного сокращения использует технику подергивание интерполяции ^18. Дополнительный крутящий момент, индуцированный стимулирования нерва по сравнению с контрольной подергивание производимого идентичной нерва в расслабленном потенцированной мышцы ^19. Чтобы оценить максимальный VAL, оригинальный дергаться interpoТехника таже описана Мертон ¹⁸ включает в себя один стимул интерполированное по добровольному сокращению. В последнее время использование парной стимуляции становится все более популярным, так как приращения вызванных крутящего момента больше, более легко обнаружить, и менее изменчивы по сравнению с одиночными ответов стимуляции ^20. Вал-обеспечивает индекс способности центральной нервной системы максимально активации работающих мышц ^21. В настоящее время, ВАЛ оценивается с использованием метода интерполяции подергивание это наиболее ценный метод оценки уровня активации ²² мышц. Кроме того, максимальный крутящий момент оценивается с использованием велоэргометр является наиболее изучен сила параметр тестирование применяется в использовании в научных исследованиях и клинических условиях ^23.

Электрическая стимуляция нерва может быть использован в различных мышечных групп (например локтевых сгибателей, сгибателей запястья, коленных разгибателей подошвенные сгибатели,). Тем не менее, нервов доступность делаетТехника сложно в некоторых групп мышц. Подошвенной сгибателей мышц, особенно Трицепс голени (камбаловидной и gastrocnemii) мышцы, часто исследовали в литературе ^24. В самом деле, эти мышцы участвуют в передвижении, оправдывая их особый интерес. Расстояние между стимуляции сайте и регистрирующих электродов позволяет идентифицировать различные вызванных волнами трицепс голени мышц. Поверхностный часть задней большеберцовой нерва в подколенной ямке и большое количество шпинделей легче записать рефлекторных реакций по сравнению с другими мышцами ^24. По этим причинам, в настоящее время представлены рефлекс методология фокусируется на трицепс голени группы мышц (камбаловидной и икроножной). Целью этого протокола является, следовательно, для описания чрескожной стимуляции нерва технику, чтобы исследовать нервно функции в трицепс голени.